Energía solar flotante: ¿ayuda o problema en la lucha contra el cambio climático?

La lucha contra el cambio climático y la tremenda inestabilidad geopolítica (tras la invasión de Ucrania por parte de Rusia) está acelerando la búsqueda de fuentes de energía alternativas, o de sistemas novedosos de creación de electricidad: entre ellos, cada vez adquiere más protagonismo la energía solar flotante. 

Un artículo publicado por diversos expertos en Nature (revista que divulga los descubrimientos más significativos de la comunidad investigadora) repasa lo que se sabe (y lo mucho que aún no) sobre el uso de paneles solares fotovoltaicos flotantes. 

Paneles solares para descarbonizar la electricidad

Apuntan en la investigación mencionada que, para descarbonizar la electricidad, es necesario instalar paneles solares en amplísimas áreas de todo el mundo. 

De hecho, para 2050, Estados Unidos podría necesitar hasta 61.000 kilómetros cuadrados de paneles solares, un área más grande que la de los Países Bajos. Las naciones con escasez de tierras, como Japón y Corea del Sur, tendrían que dedicar el 5 % de su tierra a granjas solares.

Ingenieros australianos crean un panel solar que genera electricidad con el enfriamiento del planeta

Se abre, por tanto, el debate sobre dónde colocar los paneles fotovoltaicos. Existe una competencia feroz, apuntan los expertos, por la tierra, "que también se necesita para la producción de alimentos y la conservación de la biodiversidad". 

Una solución emergente, anotan, es la energía solar fotovoltaica flotante, "pero todavía hay muchas incógnitas sobre los impactos ambientales de esta tecnología, además de sus afecciones sociales, técnicas y económicas".

¿Cuál es el mejor lugar para colocar placas solares?

Recuerdan que la energía solar ocupa mucho espacio y requiere al menos 20 veces más área que las plantas convencionales de combustibles fósiles para producir un gigavatio de electricidad. 

Por ello, la elección de la ubicación no es, ni mucho menos, un asunto baladí.

Paneles solares en el desierto

Los desiertos, subrayan en el estudio, tienen mucho sol y poca competencia por el uso de la tierra. Pero incluso en ellos, hay contraindicaciones.

Por ejemplo, detallan, en el Sahara, el color oscuro provocado por grandes instalaciones de paneles solares alteraría las temperaturas locales y los patrones de flujo de aire global, "de manera que podrían causar sequías en el Amazonas o pérdida de hielo marino en el Ártico". 

Autoconsumo de energía: todos los tipos de placas solares fotovoltaicas que debes conocer

Los desarrollos de energía solar en el desierto de Mojave, en el suroeste de los EE. UU. han reducido la presencia de cactus, que son culturalmente importantes para los nativos americanos residentes. 

En lo referente a la logística, indican, "puede ser difícil llevar energía desde regiones desérticas remotas hasta donde se necesita".

Energía solar en los campos agrícolas, en azoteas, en aparcamientos o autopistas

Los campos agrícolas son otra posibilidad prometedora, destacan, pero apenas se está empezando a investigar cómo afectarían los paneles solares a los cultivos y, por ende, a la producción de alimentos.  

Las azoteas, los aparcamientos y las autopistas también son buenas opciones, señalan, pero sus capacidades son limitadas. 

Placas solares en los embalses

La colocación de paneles solares en los embalses, resaltan, podría tener muchas ventajas: entre ellas, que la proximidad al agua tiende a mantenerlos frescos, lo que hace que sean aproximadamente un 5% más eficientes que los terrestres. 

Asimismo, agregan, los embalses de energía hidroeléctrica ya cuentan con la infraestructura de la red para transportar electricidad a los consumidores, lo que reduce los costos de transmisión. 

Combinar la energía solar con la energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo, indican, permitiría abordar el doble desafío de proporcionar energía cuando la luz solar es débil, y almacenarla como energía potencial en depósitos cuando la producción de energía solar es alta.

¿Es más efectiva la energía solar fotovoltaica flotante que las plantas de combustibles fósiles?

Los investigadores afirman que  cubrir el 10% de los embalses hidroeléctricos del mundo con paneles solares flotantes fotovoltaicos instalaría casi 4.000 GW de capacidad solar, cantidad equivalente a la capacidad de generación de electricidad de todas las plantas de combustibles fósiles en funcionamiento.

Actualmente, la energía flotante fotovoltaica es más cara que la terrestre, pero no mucho: el coste de mantenimiento de los proyectos solares flotantes es solo entre un 4% y un 8% más alto que el de la energía solar procedente de las instalaciones en tierra. 

Y el mercado está creciendo rápidamente, con decenas de proyectos en marcha. Uno, destacan, programado para completarse en 2024 en Batam (Indonesia) planea producir 2,2 GW mediante el despliegue de paneles solares en 16 km² de agua, casi duplicando la producción mundial de energía flotante fotovoltaica.

Energía solar flotante contra el cambio climático

Una de las ventajas de la energía solar flotante, puntualizan, es que reduciría la intensidad de carbono (emisiones por unidad de energía producida) de algunas operaciones hidroeléctricas. 

Muchas centrales hidroeléctricas, aclaran, emiten tan poco carbono como otras energías renovables. No obstante, en algunos casos se libera tanto metano (un potente gas de efecto invernadero) de la materia vegetal sumergida en descomposición que pueden emitir tanto carbono por unidad de energía como lo hacen las plantas de energía de combustibles fósiles. 

En algunos de esos lugares, enfatizan, colocar paneles solares en solo el 2% de la superficie del embalse podría duplicar la producción de electricidad, reduciendo así a la mitad la intensidad de carbono, que es una métrica muy importante para hacer frente al cambio climático.

Así funcionan los paneles solares chinos que flotan sobre el agua (y son los más potentes del mundo)

El cambio climático, resaltan, está calentando el agua en todo el mundo, con consecuencias como la proliferación de algas nocivas. 

Los sistemas flotantes podrían contrarrestar estos efectos en lagos y embalses, comentan, pero únicamente cuando más de la mitad de la superficie del agua esté cubierta.

Por añadidura, dar sombra a gran parte de un embalse podría desencadenar efectos en cascada: la reducción de la luz dificulta el florecimiento de organismos fotosintéticos, como las plantas acuáticas y el fitoplancton, y esto sería beneficioso en los embalses contaminados por nutrientes donde proliferan las algas nocivas. 

Sin embargo, la producción reducida de oxígeno podría dañar a los peces y otros animales. El agotamiento extremo de oxígeno favorecería a las bacterias productoras de metano, lo que podría contrarrestar los beneficios de la descarbonización. 

Los usos sociales de los embalses también podrían verse comprometidos por la energía fotovoltaica flotante. Como muestra, describen que, si un proyecto interfiere con una zona de pesca, podría socavar los medios de subsistencia de las poblaciones ya afectadas por la construcción de embalses. 

Por ejemplo, el lago Kariba, en la frontera entre Zambia y Zimbabue, alberga el área de pesca de embalse más productiva del mundo, y los aparejos de pesca artesanales que se utilizan para recolectar sardinas allí serían difíciles de desplegar cerca o debajo de grandes conjuntos de placas solares sobre el agua. 

La expansión de la energía solar genera un nuevo negocio: el reciclaje de las 30.000 toneladas de paneles usados que se producen cada año

Los paneles solares flotantes, de igual forma, podrían estropear el paisaje y frenar el empleo recreativo de los embalses, lo que provocaría caídas en los precios de las propiedades locales. Por lo tanto, los desarrolladores de energía solar flotante probablemente se enfrentarán a la resistencia de los terratenientes cercanos. 

En definitiva, concluyen los expertos, se necesitan estudios de campo a gran escala para evaluar la respuesta de los ecosistemas a la proliferación de la energía solar fotovoltaica flotante. 

Aunque se han implementado varios proyectos de prueba, como el  del embalse de Tengeh (en Singapur), la mayoría de los esfuerzos de investigación se centran más en la viabilidad de la ingeniería que en la ecología.